基于单片机的自行车速度及里程表设计

毕业论文（设计）题目：基于单片机的自行车速度及里程表设计系部名称：信息工程系专业班级：电气102 学生姓名：曹康学号： ************ 指导教师：姜宏伟教师职称：副教授201 年月日摘要随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程速度计技术也在不断进步和提高，用户对自行车里程速度计的要求也越来越高，因此设计了自行车里程速度计。

本文主要研究了以单片机为基础的自行车里程速度器的设计。

采用STC89C52单片机为主要控制芯片，运用自行车车轮上的传感器进行计数，通过一定时间间隔对信号的采集，结合自行车本身车轮参数，经过单片机对采集信号进行分析计算，最终在液晶显示器LCD上显示车辆行驶的里程和速度，同时运用其他按键分别自行车单里程计数，瞬时速度、最大速度和平均速度显示以及超速报警。

该设计重点阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能以及软件的结构和实现。

自行车里程速度计的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。

关键词：自行车,STC89C52, LCD1602，霍尔传感器Bicycle mileage velocity meter based on MCUABSTRACTAlong with the development of the bicycle industry and electronic technology, bicycle speedometer technology is also in constant progress and improve, user demand for bicycle mileage is more and more is also high, so I chose bicycle mileage speedometerThis article mainly introduced take the monolithic integrated circuit as the foundation rental car fare register design. Uses the 89C52 monolithic integrated circuit for the primary control chip, using the pressed key signal imitation rental car wheel counting signal, simultaneously utilizes other pressed keys to control the rental car movement to carry passengers separately/the spatial vehicle condition, the kilometer idea regulation/waiting time and the traveling schedule expense amount to the demonstration. The system used three groups of nixietubes, the utilization dynamic display technology has demonstrated the distance in kilometer, the standby period and the expense separately. Meanwhile carries on the design using the software programming to the monolithic integrated circuit timer, produces the waiting timed pulse signal.this article elaborated with emphasis system's principle of work, the hardware constitution, various part of major functions as well as software's structure and realizes.The mileage log system with STC89C52 as control core, using sensors to detect signals, by a certain time interval signal collection, in combination with itself, bicycle wheel parameters through single chip microcomputer for the analysis of the collected signal, finally displayed on the LCD screen LCD vehicle mileage and speed, overspeed alarm。

The design of this multi-function window will be in line with the principles of safe, convenient, energy saving, user-friendly, and it will make modern life significantly improved.Keywords：Bicycle;STC89C52; LCD1602；Hall sensor目录1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 选题的意义 (1)2 自行车里程表系统 (2)2.1 传统里程表.............................................................................................................. 错误!未定义书签。

传统的自行车里程表一般使用基于磁电传感器和单片机。

磁电式转速传感器结构简单、成本低，但是存在以下缺点：一是其输出信号的幅值会随着转速的变化而变化。

如果车速过快，其输出信号电压值过高，则会出现次脉冲，检测结果与真实转速不符；二是抗电磁波干扰能力较差。

所以这种里程表受到磁电式传感器的影响，不能克服以上缺点。

. (2)基于霍尔效应式转速传感器和单片机的里程表则能克服上述两个缺点。

自行车工作环境较为恶略，震动性大，油污较多而霍尔传感器具有无触点、高寿命、高可靠性、无火花、无自激振荡、温度性好、抗污染能力强、结构简单、坚固、体积小、耐冲击等优点，凭借这些特点从而决定了选择新型的自行车里程表是个很好的选择。

(2)2.2 常用传感器里程表比较 (2)2.2.1 基于能变磁阻式的传感器里程表 (2)2.2.2 基于霍尔效应式传感器里程表 (2)2.3 霍尔传感器突出优点 (2)3 自行车里程表硬件设计 (3)3.1自行车里程表具体硬件电路及工作原理 (3)3.2 其他外围硬件电路 (4)3.2.1 电源电路 (4)3.2.2 液晶1602显示电路 (5)3.2.3 里程计数显示 (9)3.2.4 时间显示 (9)3.3 单片机的选用 (10)3.3.1 单片机的选用 (10)3.3.2 AT89C52单片机简介 (10)3.4 传感器的选用 (12)4 自行车里程表软件设计 (12)4.1 自行车里程表总体程序设计 (13)4.1.1 中断子程序设计 (13)4.1.2 路程子程序设计 (13)4.1.3 速度子程序设计 (14)4.2 系统软件模块框图 (15)5 系统调试与分析 (16)5.1 运行调试结果 (16)5.2 调试故障及原因 (16)6 总结与展望 (17)6.1 总结 (17)6.2 展望 (18)参考文献 (18)致谢 (19)1 绪论1.1 课题的来源我国是自行车大国，随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。

因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快乐。

在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来.科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值.它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果。

随着自行车里程表的发展,其功能也逐渐从单一的里程显示发展到速度、时间显示，甚至有的还具有测量骑车人的心跳、显示骑车人热量消耗等功能，让人能清楚地知道当前的速度、时间、里程等物理量。

如佛山高明华劲电子公司的自行车里程表MS-601,能动态显示行驶里程、骑车时间、实时车速等。

1.2 选题的意义随着自行车的产生，里程计也就伴随着时代应运而生。

随着自行车行业和电子技术的发展，自行车里程计技术也在不断进步和提高，对自行车里程器的要求也越来越高，用户不仅要求速度显示性能稳定。

骑自行车时，希望看到的不仅仅只是速度。

安装在与自行车轮相连接的传感器在自行车行进时向里程器发送脉冲信号，在一定的公里数（即一定的脉冲数）内，不停的进行里程计数。

国内自行车里程计已经经历了四个阶段的发展,从传统的全部由机械元器件组成的机械式,到半电子式即用电子线路代替部分机械元器件的自行车里程计,再从集成电路式到目前的单片机系统设计的自行车里程计。

随着社会的不断发展，单片机应用技术飞速发展，里程计的功能也在不断完善.当单片机出现并应用于里程计后，现代自行车里程计的模型也就基本具备了，它可以完成计程，显示等基本工作，同时还具备了LED显示、永久时钟、存储等其他一些附加功能。

单片机以及外围芯片的不断发展也进一步促进了里程计的发展。

本课题在基于单片机基础上对自行车计费系统进行研究，由于研究条件限制，本课题采用了按键来模拟自行车车轮的计费脉冲信号，同时用LCD1602分别显示里程表公里数、速度和时间。

整个设计只对自行车里程表的常用功能进行了设计，并未附加其他功能。

运用单片机对自行车里程计进行设计使得里程计在功能，稳定性和设计难度上都得到很大的提高。

本设计主要是运用单片机技术对里程计进行了简单的模拟，而随着单片机技术的不断发展，单片机在自行车里程表行业的应用将会越来越广泛。

2 自行车里程表系统2.1 传统的里程表传统的自行车里程表一般使用基于磁电传感器和单片机。

磁电式转速传感器结构简单、成本低，但是存在以下缺点：一是其输出信号的幅值会随着转速的变化而变化。

如果车速过快，其输出信号电压值过高，则会出现次脉冲，检测结果与真实转速不符；二是抗电磁波干扰能力较差。